какая величина тока дешунтирования допустима для реле рт 85

1. Технические характеристики максимального реле тока РТ-85, РТ-86

Реле типов РТ-85, РТ-86 используются в устройствах защиты на переменном оперативном токе. Они оснащены контактами усиленной мощности, конструкция которых описана в разделе 2. Эти контакты способны шунтировать и дешунтировать управляемую цепь при токах до 150 А, если ее полное сопротивление не более 4 Ом при токе 4 А и не более 1,5 Ом при токе 50 А (напомним, что сопротивление катушки с сердечником падает при возрастании тока из-за насыщения железа).

Реле типов РТ-86/1 и РТ-86/2, предназначенные для защиты электродвигателей, имеют контакты усиленной мощности, управляемые только якорем отсечки, и сигнальные контакты, управляемые индукционным элементом. В этом они аналогичны реле РТ-84 и имеют такую же шкалу уставок.

Реле применяются для защиты электрических установок при нагрузках и коротких замыканиях.

Реле являются комбинированными и состоят из двух элементов: индукционного с диском, создающего выдержку времени, и электромагнитного мгновенного действия, создающего «отсечку» при больших значениях тока короткого замыкания.

Реле исполняются для цепей переменного тока частотой 50—60 гц.

Пределы уставок реле приведены в табл. 1.

Пределы уставок реле

время срабатывания*, сек

Разброс времени срабатывания индукционного элемента при полуторакратном токе уставки не более 1 сек для реле РТ 85 и 2 сек для реле РТ 86

Отклонение величины Iср электромагнитного элемента (отсеч­ки) при уставке на Iср индукционного элемента 4 а для реле РТ 85/1 и РТ 86/1 и 3 а для реле РТ 85/2 и РТ 86/2 не превышает ±30% от Iнэлектромагнитного элемента.

Таблица 2

Отклонения действительных кратностей Iср электромагнитного
элемента от измеренных при уставках 4 а (РТ 83/1 и РТ 84/1)
и 3 а (РТ 83/2 и РТ 84/2) индукционного элемента

Номинальная кратность срабатывания

Отклонение действительной кратности Iср, %

Погрешности для обоих типов реле при разных уставках вре­мени идентичны таковым соответственно для реле РТ 81 и 82 (см. табл. 3). Инерционная ошибка реле не более 0,15 сек.

Погрешность реле, сек

Мощность, потребляемая реле при токе, равном току уставки, не более 10 ва. Коэффициент возврата не менее 0,8.

Характеристики времени действия индукционного элемента реле даны на рис. 2 и 3.

Обмотка реле длительно выдерживает 1,1 Iн.

Обмоточные данные реле для исполнения 50 гц аналогичны реле РТ81 и 82 (табл. 4).

Обмоточные данные реле

Марка и диаметр провода по меди, мм

Контактная система реле РТ 85 имеет Iп контакт, срабатывающий: от индукционного элемента с зависимой от тока выдержкой времени, а от электромагнитного элемента (отсечки) мгновенно.

Контактная система реле РТ 86 имеет 1п контакт, срабатывающий от электромагнитного элемента мгновенно, и 1р контакт, срабатывагощий от индукционного элемента с зависимой от тока выдержкой времени.

Переключающий контакт реле способен шунтировать и дешунтировать управляемую цепь при токах до 150 а, если эта цепь питается от трансформатора тока и ее полное сопротивление при токе. 3,5 а не более 4,5 ом. Переключающий контакт реле размыкается без разрыва цепи.

Коммутационная способность замыкающего контакта при напряжении до 250Всоставляет 0,2 а в цени постоянного и 1 а в цепи переменного тока.

Реле снабжено указателем срабатывания главных контактов с ручным возвратом (для возврата указателя не требуется снятия кожуха).

Инерция вращающегося диска послужила причиной двух нежелательных явлений: инерционного выбега и замедленного возврата. Инерционный выбег практически не зависит от тока и составляет около 40 мс. Время возврата реле при снижении тока с 5 I_уст до 0,7 I_уст не превышает 0,8 с.

Условное обозначения РТ-ХХ/Х Х4

Схема присоединения реле РТ 85 и 86

Рис. 4. Схема присоединения реле РТ 85

Рис. 5. Схема присоединения реле РТ 86

Габаритные размеры реле РТ 85 и 86

Габаритные размеры не более 245х149х145 мм.

Более детальную информацию о реле РТ-80 и РТ-90 вы сможете прочитать в книге Индукционные реле тока. Труб И.И.

Источник

1. Технические характеристики максимального реле тока РТ-85, РТ-86

Реле типов РТ-85, РТ-86 используются в устройствах защиты на переменном оперативном токе. Они оснащены контактами усиленной мощности, конструкция которых описана в разделе 2. Эти контакты способны шунтировать и дешунтировать управляемую цепь при токах до 150 А, если ее полное сопротивление не более 4 Ом при токе 4 А и не более 1,5 Ом при токе 50 А (напомним, что сопротивление катушки с сердечником падает при возрастании тока из-за насыщения железа).

Реле типов РТ-86/1 и РТ-86/2, предназначенные для защиты электродвигателей, имеют контакты усиленной мощности, управляемые только якорем отсечки, и сигнальные контакты, управляемые индукционным элементом. В этом они аналогичны реле РТ-84 и имеют такую же шкалу уставок.

Реле применяются для защиты электрических установок при нагрузках и коротких замыканиях.

Реле являются комбинированными и состоят из двух элементов: индукционного с диском, создающего выдержку времени, и электромагнитного мгновенного действия, создающего «отсечку» при больших значениях тока короткого замыкания.

Реле исполняются для цепей переменного тока частотой 50—60 гц.

Пределы уставок реле приведены в табл. 1.

Пределы уставок реле

время срабатывания*, сек

Разброс времени срабатывания индукционного элемента при полуторакратном токе уставки не более 1 сек для реле РТ 85 и 2 сек для реле РТ 86

Отклонение величины Iср электромагнитного элемента (отсеч­ки) при уставке на Iср индукционного элемента 4 а для реле РТ 85/1 и РТ 86/1 и 3 а для реле РТ 85/2 и РТ 86/2 не превышает ±30% от Iнэлектромагнитного элемента.

Таблица 2

Отклонения действительных кратностей Iср электромагнитного
элемента от измеренных при уставках 4 а (РТ 83/1 и РТ 84/1)
и 3 а (РТ 83/2 и РТ 84/2) индукционного элемента

Номинальная кратность срабатывания

Отклонение действительной кратности Iср, %

Погрешности для обоих типов реле при разных уставках вре­мени идентичны таковым соответственно для реле РТ 81 и 82 (см. табл. 3). Инерционная ошибка реле не более 0,15 сек.

Погрешность реле, сек

Мощность, потребляемая реле при токе, равном току уставки, не более 10 ва. Коэффициент возврата не менее 0,8.

Характеристики времени действия индукционного элемента реле даны на рис. 2 и 3.

Обмотка реле длительно выдерживает 1,1 Iн.

Обмоточные данные реле для исполнения 50 гц аналогичны реле РТ81 и 82 (табл. 4).

Обмоточные данные реле

Марка и диаметр провода по меди, мм

Контактная система реле РТ 85 имеет Iп контакт, срабатывающий: от индукционного элемента с зависимой от тока выдержкой времени, а от электромагнитного элемента (отсечки) мгновенно.

Контактная система реле РТ 86 имеет 1п контакт, срабатывающий от электромагнитного элемента мгновенно, и 1р контакт, срабатывагощий от индукционного элемента с зависимой от тока выдержкой времени.

Переключающий контакт реле способен шунтировать и дешунтировать управляемую цепь при токах до 150 а, если эта цепь питается от трансформатора тока и ее полное сопротивление при токе. 3,5 а не более 4,5 ом. Переключающий контакт реле размыкается без разрыва цепи.

Коммутационная способность замыкающего контакта при напряжении до 250Всоставляет 0,2 а в цени постоянного и 1 а в цепи переменного тока.

Реле снабжено указателем срабатывания главных контактов с ручным возвратом (для возврата указателя не требуется снятия кожуха).

Инерция вращающегося диска послужила причиной двух нежелательных явлений: инерционного выбега и замедленного возврата. Инерционный выбег практически не зависит от тока и составляет около 40 мс. Время возврата реле при снижении тока с 5 I_уст до 0,7 I_уст не превышает 0,8 с.

Условное обозначения РТ-ХХ/Х Х4

Схема присоединения реле РТ 85 и 86

Рис. 4. Схема присоединения реле РТ 85

Рис. 5. Схема присоединения реле РТ 86

Габаритные размеры реле РТ 85 и 86

Габаритные размеры не более 245х149х145 мм.

Более детальную информацию о реле РТ-80 и РТ-90 вы сможете прочитать в книге Индукционные реле тока. Труб И.И.

Источник

Расчеты релейной защиты с реле серии РТ-80

Методы расчетов токовых защит подробно изложены в [1, 2, 8, 9] и др. Здесь же приводятся рекомендации по расчету защиты с реле серии РТ-80 в связи с ее некоторыми особенностями. Расчет защиты состоит из определения уставок и расчетной проверки (или выбора) трансформаторов тока.

Напомним требования, предъявляемые к защите.

1. Чувствительность. Защита должна срабатывать при наименьшем токе металлического КЗ Ikmin в конце защищаемого участка. Для сети с изолированной нейтралью таким током является ток двухфазного КЗ. Чувствительность защиты характеризуется коэффициентом чувствительности

Для создания расчетного запаса, учитывающего погрешности защиты, переходное сопротивление электрической дуги в месте повреждения и другие факторы, коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,5.

2. Селективность. Защита не должна отключать выключатель при повреждениях на смежных участках, отключаемых предыдущими защитами. В некоторых случаях обеспечить селективность не удается. Тогда (как вынужденная мера) допускается неселективная работа защиты, которая исправляется автоматическим повторным включением (АПВ).

3. Дальнее резервирование. При отказе предыдущей защиты в смежной зоне защита должна действовать на отключение. Коэффициент чувствительности при этом должен быть не менее 1,2. Не следует отказываться от дальнего резервирования, если предыдущей защитой служит предохранитель. Отказ предохранителя, снабженного калиброванной вставкой, исключен. Тем не менее в условиях, не всегда соответствующих требованиям эксплуатации, встречаются случаи установки некалиброванной вставки и даже «жучка». Поэтому отсутствие дальнего резервирования должно рассматриваться как вынужденная мера.

4. Несрабатывание в нагрузочном режиме. Защита не должна срабатывать при максимально возможном токе нагрузки I_Hrmax.

5. Несрабатывание в случаях кратковременного увеличения этого тока, не вызванного повреждением оборудования. К таким случаям относятся:

5.1) увеличение тока во время подачи напряжения после его аварийного исчезновения или глубокого снижения; оно вызвано самозапуском электродвигателей, не имеющих защиты минимального напряжения. Он длится 10-15 с, а иногда и дольше. Влияние токов самозапуска характеризуется коэффициентом самозапуска kзап. Его значение в распределительных сетях зависит от соотношения силовой и осветительной нагрузки и колеблется от 1,2 (нагрузка бытовых потребителей) до 2,5 (сеть промышленного предприятия с комплексной нагрузкой);

5.2) бросок тока намагничивания силовых трансформаторов при включении присоединения или при восстановлении напряжения после отключения КЗ. Намагничивающий ток затухает через шесть-семь периодов. Поэтому для защиты с выдержкой времени этот фактор можно не учитывать;

5.3) срабатывание разрядников при атмосферных перенапряжениях.

Этот фактор также не следует учитывать для защит с выдержкой времени.

Расчетная проверка трансформаторов тока заключается в следующем.

1. Проверяют, обеспечивают ли трансформаторы тока точность работы реле как измерительного органа в наиболее важной точке характеристики. Эта точка, называемая контрольной, является точкой согласования с последующей защитой, расположенной ближе к источнику питания, т. е. точкой сближения их характеристик. Погрешность трансформатора тока в контрольной точке не должна превышать 10%. В противном случае селективность с предыдущей защитой может быть не обеспечена.

2. Проверяют, чтобы при максимальном токе КЗ погрешность трансформаторов тока не превышала 50%. При больших кратностях тока КЗ к номинальному может произойти искажение синусоиды вторичного тока из-за глубокого насыщения сердечника трансформатора тока. В свою очередь, несинусоидальный ток вызывает искажение времятоковой характеристики реле.

Защита с реле типов РТ-85, РТ-86, РТ-95 нуждается в следующих дополнительных проверках:

2) убеждаются в невозврате якоря, иначе произойдет отказ защиты из-за «прыгания» реле, так как после дешунтирования нагрузка на трансформаторы тока резко возрастает (электромагнит отключения обладает значительным потреблением); при этом увеличивается погрешность трансформаторов тока, и вторичный ток уменьшается;

3) проверяют чувствительность электромагнита отключения к тем же повреждениям, на которые должно реагировать реле.

Для выполнения расчетов требуются данные, которые получают из паспортов оборудования, справочных материалов, а также экспериментальным путем. К ним относятся:

а) номинальное напряжение U_HOM, кВ;

г) характеристика и параметры предыдущей защиты. При наличии нескольких смежных участков для согласования берется защита с наибольшим током срабатывания и наиболее «высокой», времятоковой характеристикой. Если предыдущей защитой является предохранитель, необходимо иметь его времятоковую характеристику, взятую из каталога «Электротехника СССР» 02.0502.-82. Более старыми источниками пользоваться не следует;

д) характеристика и параметры последующей защиты;

е) параметры и характеристика реле серии РТ-80;

ж) параметры трансформаторов тока: тип, коэффициент трансформации К), указываемый в виде отношения первичного и вторичного токов, класс обмотки;

и) материал, длина и сечение проводников, соединяющих реле с трансформаторами тока.

Примеры расчетов релейной защиты

Ниже рассмотрена методика расчета на трех конкретных примерах.

Пример 1. Защита распределительной линии. Электроснабжение городского микрорайона осуществляется по распределительной линии U = 10 кВ, к которой могут быть подключены до шести однотрансформаторных подстанций (рис.16). Трансформаторы ТМ-400/10. 5Н0М = 400 кВ-А, U_BH/U_HH= 10/04 кВ, I_ном=23,1 А, схема соединения Y/Y, u_к = 4,5%. Трансформаторы защищены предохранителями ПКТ, номинальный ток плавкой вставки Iпном = 50 А. Уставка по времени последующей защиты 1 с. Оборудование ячейки: трансформаторы тока ТПЛ-10, K_I — 200/5, два реле типа РТ-85/1 подключены к сердечнику класса Р по схеме неполная звезда (рис. 17). Привод ПП-67 имеет два встроенных реле РТМ-1 (уставки 5-10 А). Ток трехфазного КЗ на шинах РП I_ктах = 6000 А. Ток двухфазного КЗ в конце линии Iктiт = 3500 А. Ток трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ I’_ктах = 513 А. Ток Двухфазного КЗ на шинах ОД кВ I_кmin= 444 А.

Требуется рассчитать уставки релейной защиты и проверить пригодность трансформаторов тока.

Для выполнения требований 4 и 5.1 ток срабатывания защиты Iс э определяется по формуле

Рис, 16. Расчетная схема участка городской сети

Рис. 17. Схема соединения трансформаторов тока и реле в неполную звезду

Определяем максимальный ток нагрузки, исходя из возможности 100%-ной загрузки всех трансформаторов:

Рис. 18. Карта селективности:

1 — характеристика предохранителя ПКТ-10/50; 2 — характеристика реле

Этот ток удовлетворяет и предыдущему требованию. Коэффициент 1,4 учитывает время гашения дуги в предохранителе, разброс характеристики по току до 20% и др. Нанеся остальные точки характеристики реле, убеждаемся, что селективность обеспечивается при всех токах. Далее на карту селективности наносим характеристик последующей защиты. Затем, определяем ток срабатывания репе:

где к_сх — коэффициент схемы, равный 1 для двухрелейной схемы неполная звезда.

По шкале уставок реле типа РТ-85/1 выбираем ближайшую в сторону увеличения уставку, равную 7 А. Окончательно определяем ток срабатывания зашиты:

Проверим чувствительность защиты:

Проверим чувствительность защиты в качестве резервной. Необходимо убедиться, что защита чувствительна по меньшей мере к току двухфазного КЗ на шинах 0,4 кВ

Мы убедились, что зашита удовлетворяет всем вышеприведенным требованиям. Принятые уставки: I = 280 А, уставка по шкале реле 7 А, время в независимой части характеристики 0,5 с.

Напомним, что приводя уставки защиты, время следует указывать в независимой части характеристики, а не при токе срабатывания.

Следует отметить недостаток этой методики расчета. Он заключается в том, что при построении карты селективности не учтена нагрузка присоединения. Такая селективность является неполной. Однако, если полностью учесть влияние нагрузки, это приведет к загрублению защиты. Так, в нашем примере ток срабатывания защиты составит 252 + 139 = 391 А, а ее чувствительность в качестве резервной к_ч = 1,13, т. е. дальнее резервирование не будет обеспечено. Поэтому дать какую-либо общую рекомендацию относительно учета влияния нагрузки не представляется возможным. Следует ориентироваться на конкретные условия.

Как мы уже знаем, реле серии РТ-80 позволяет выполнить первую ступень защиты в виде токовой отсечки без выдержки времени. Токовую отсечку целесообразно или даже необходимо использовать в ряде случаев:

1) для защиты головного участка распределительной линии (от шин РП до первого ТП), если сопротивление этого участка настолько велико, что обеспечивается достаточное различие между токами КЗ в его начале и конце;

2) если последующая защита имеет выдержку 0,5 с и менее; если выдержка 0,5 с недопустима по условию термической стойкости проводов и кабелей; если от тех же шин питаются крупные синхронные двигатели, требующие по условию их устойчивости мгновенного отключения КЗ.

Пример 2. Рассмотрим вариант выполнения неселективной токовой отсечки с вставкой предохранителя на 50 А.

Ток срабатывания отсечки I_{с э о} отстраивается от тока трехфазного КЗ на выводах 0,4 кВ наиболее мощного трансформатора I’_kmax

Коэффициент отстройки к учитывает значительный разброс отсечки и наличие апериодической составляющей тока и принимается равным 1,5. Тогда

Несрабатывание отсечки при броске тока намагничивания обеспечивается условием

Суммарный номинальный ток всех трансформаторов, подключенных к распределительной линии, определяется так:

В нашем примере ∑I_{Н0М_ тр} = 139 А. Получаем I_сэо ≥ 5 • 139 = 695 А 770 А.

770 Окончательно принимаем I_{c эо}= 770 А. А вторичный ток I_{с ро}= 770/(200/5) = 19,5 А. Кратность тока срабатывания отсечки к току срабатывания индукционного элемента составит 19,5/7 = 2,75.

Определим коэффициент чувствительности отсечки:

Переходим к расчетной проверке трансформаторов тока (вариант без токовой отсечки).

1. Проверка трансформаторов тока на 10%-ную погрешность ведется для тока 5I_{с з}= 5 * 280 = 1400 А. Расчетный ток принимается с некоторым запасом

Теперь определим нагрузку вторичных обмоток трансформаторов тока Z_нг Она складывается из сопротивлений реле Z соединительных проводов Z_пр и переходного сопротивления контактов Z_K. Ее значение зависит от схемы соединения токовых цепей, вида КЗ. Для схем соединения неполная звезда при двухфазном КЗ значение нагрузки наибольшее:

Если реле находится в ячейке распредустройства, сопротивление соединительных проводов незначительно, и его вместе с переходным сопротивлением контактов можно принять 0,1 Ом. Сопротивление реле определяется по известным потреблению S_р (В * А) и уставке I_ср (А):

Z_p= 10/7 2 = 0,2 Ом; Z_Hr= 0.1 + 0,2 = 0,3 Ом.

На рис. 19 представлены кривые зависимости кратности тока к номинальному кщ от сопротивления нагрузки Z_Hr при 10%-ной погрешности. Кривые построены для трансформаторов тока типа ТПЛ-10. Каждому значению Z_Hr соответствует кратность K₁₀, при которой погрешность трансформатора тока I = 10%. По кривой I определяем, что для Z_Hr = 0,3 Ом, к _{10 доп} = 18. Это — допустимая кратность тока. Расчетная кратность

2. Определение погрешности трансформатора тока при максимальном токе КЗ. Максимальная кратность

Рис. 19. Кривые предельных кратностей трансформаторов тока типа ТПЛ-10:

Определим отношение А = k_max/k_{10 доп}

Оно составит А = 30/18 = 1,67.

Расчет погрешности трансформаторов тока при максимальном токе КЗ выполнить по предыдущей методике затруднительно. Для каждого типа реле и защиты существует своя допустимая погрешность трансформатора тока, и поэтому потребовалось бы построение семейства кривых, аналогичных рис. 19. Гораздо удобнее пользоваться кривой рис. 20, по которой определяется фактическая погрешность трансформатора тока в зависимости от обобщенной величины А. Зависимость, единая для трансформаторов тока всех типов, построена расчетным и экспериментальным путем для условий работы трансформаторов тока в режиме глубокого насыщения. Как видно из формулы (16), погрешность таким путем определяется для данной нагрузки и при максимальном токе КЗ. По кривой определяем: при А = 1,58 I = 39% K_доп то погрешность после дешунтирования превысит 10%. Поэтому необходимо определить фактическую погрешность и убедиться, что при I_кmin ток, вычисленный с ее учетом, будет больше, чем ток возврата. Несоблюдение этого условия приведет к «прыганию» реле. Для обеспечения большей надежности погрешность определяется при кратности к’_mах = 1,5 к_расч Тогда к’_mах = 1,5-7,7 = 11,55; к_доп= 4; А = 11,55/4 = = 2,9; f’=54%.

Определим ток возврата электромагнитного элемента реле (первичный)

где к_в — коэффициент возврата якоря реле, принимаемый 0,4 (не следует путать его с коэффициентом возврата индукционного элемента).

Низкий коэффициент возврата якоря способствует его удержанию при снижении вторичного тока.

Для проверки надежной работы электромагнита отключения погрешность трансформатора тока рассматривается при другом значении расчетного тока, а именно

Его кратность к»_расч = 360/200 =1,8 при к»_{10 доп}= 4, f»

Источник